终末期肾病患者肾移植术后脑网络变化的研究

发布时间：2017-12-30 06:27

本文关键词：终末期肾病患者肾移植术后脑网络变化的研究　出处：《南京大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：目的：采用独立成分分析方法研究终末期肾病患者肾移植术后静息态脑网络的变化模式,探讨终末期肾病患者肾移植术后认知改变的神经病理生理机制。材料和方法：23例拟行肾移植手术的终末期肾病患者(患者组)和22例性别和年龄匹配的健康志愿者(对照组)纳入本研究。22例健康志愿者及23例患者术前、术后1个月、术后6个月均行静息态功能磁共振检查及心理学量表评估。利用独立成分分析方法分离得到各受试者的7个静息态子脑网络,包括默认网络(default mode network,DMN)、背侧注意网络(dorsal attention network,DAN)、执行控制网络(central executive network,CEN)、自我参照网络(self-referential network,SKN)、感觉运动网络(somato-motor network,SMN)、视觉网络(visual network,VN)和听觉网络(auditory network,AN),采用单样本t检验分别分析患者组(术前、术后1个月、术后6个月)和对照组各静息态脑网络空间分布模式；采用两样本t检验分析患者肾移植术前、术后1个月、术后6个月与正常对照组进行各脑网络功能连接的组间比较,采用配对t检验对患者组各时间点静息态网络进行比较,观察肾移植术后各静息态脑网络的动态变化情况。我们还研究了患者组间的功能连接变化值与心理学量表或者生化指标之间的相关关系。结果：肾移植术前：与正常对照组相比,终末期肾病患者6个静息态子网络(默认网络、背侧注意网络、执行控制网络、感觉运动网络、听觉网络以及视觉网络)均出现了功能连接的下降,仅自我参照网络无明显变化。肾移植术后1个月：与正常对照组相比,表现为功能连接下降的网络有DMN、CEN、SMN、AN和VN,仅有DAN功能连接既有升高又有降低。。肾移植术后6个月：DAN、CEN、AN、VN与正常对照组相比无统计学差别,而DMN、SMN既有功能连接下降又有升高。与患者组肾移植术前相比,肾移植术后1个月DMN、DAN、CEN、SMN功能连接明显增高,而ANJ和VN无明显改变：肾移植术后6个月所有6个子网络均出现了明显的功能连接增高；与肾移植后1个月相比,肾移植术后6个月的DMN、CEN功能连接值既有升高又有降低,AN仅出现功能连接增高,DAN、SMN、VN无明显改变。相关分析结果表明：肾移植术后1个月与术前DAN左侧顶上回功能连接度差值与SDS、肌酐差值呈负相关,肌酐差值还与右侧额下回、右侧中央前回差值呈负相关；肾移植术后6个月与术前DAN左侧额中回功能连接度差值与SDS差值呈负相关,左侧顶上回功能连接度差值与尿素、肌酐差值呈负相关；肾移植术后6个月与术前SMN右中央前回功能连接度差值与LTT差值呈负相关。结论：终末期肾病患者肾移植术后各静息态脑网络恢复模式不同,这可能是肾移植术后脑功能恢复时序不同的神经基础。肌酐、尿素水平的迅速降低可能与这些静息态子脑网络的变化有关。目的：大量研究表明人脑具有小世界属性,在很多疾病状态下人脑的小世界属性会发生改变。目前,还没有关于肾移植对脑拓扑结构影响的研究。本研究的目的是探索终末期肾病患者肾移植术后脑功能和结构网络拓扑结构小世界属性的动态变化特征。材料和方法：本研究纳入21例拟行肾移植的终末期肾病患者及21例健康志愿者,所有被试均为右利手,均进行静息态功能磁共振和扩散张量磁共振成像扫描及心理学量表评估,采集患者的生化指标。所有患者在行肾移植术后的1个月、6个月均进行随访,重复进行上述所有检查。采用基于图论的复杂网络分析方法肾移植前、肾移植后1个月、6个月和正常对照组的全脑结构(基于扩散张量成像)和功能(基于静息态功能磁共振成像)网络属性和节点属性,采用两样本t检验或者配对t检验来比较这些小世界指标的组间差异。结果：终末期肾病患者肾移植术前、术后1个月、术后6个月以及正常对照组都表现出明显的脑功能和结构的小世界属性。与正常对照组相比,终末期肾病患者肾移植术前组功能和结构方面的聚类系数(clustering coefficient,Cp)、全局效率(global efficiency,gE)、局部效率(local efficiency,Eloc)均降低,最短路径长度(shortest path length,Lp)增大；肾移植术后1个月组脑功能网络的Cp、gE、Eloc仍表现为降低,Lp表现为增大；脑结构网络的Cp、Eloc仍表现为降低,Lp增大,gE与正常对照无统计学差别。。肾移植术后6个月脑功能网络和结构网络这4个指标在组间均无明显统计学差别。肾移植术后6个月结构网络的gE和Eloc均较术前、移植后1个月明显增大。与正常对照组相比,肾移植患者术前组左侧海马旁回、术后1个月左侧补充运动区和楔叶出现功能网络节点度和节点效率的增大,术后6个月左侧海马旁回、补充运动区和楔叶出现节点度增大,左侧补充运动区节点效率也增大,其他有差异的脑区表现为减小。与肾移植术前组相比,肾移植术后1个月、6个月组功能网络左侧眶内额上回节点度和效率的降低,与肾移植术后1个月相比,肾移植术后6个月组表现为脑功能网络的节点度和节点效率均增大。与正常对照组相比,结构网络的节点度在肾移植术前、术后1个月、6个月主要表现减小；肾移植术后1个月、6个月节点度较术前组增大,。肾移植术后6个月组较术后1个月组表现为既有减小又有增大。结构网络的节点效率在肾移植术前、术后1个月、6个月组均较正常对照组减小,而肾移植术后1个月、6个月较术前明显增大,移植后6个月组较术后1个月组明显增大。结论：本研究发现终末期肾病脑功能和结构小世界属性异常,不同网络属性恢复的时间不同,肾移植术后脑的结构和功能网络的恢复具有时间依赖性,为解释肾移植术后认知功能恢复的神经机制提供了影像学证据。
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【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R699.2

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